能源紧缺及环境污染已成为制约我国经济发展的瓶颈，尤其是雾霾的出现，更是推动了我国发展可再生能源的进程，太阳能以其自身优势成为人们发展利用可再生能源的首选。熔融盐蓄热作为太阳能高温热发电技术的关键环节，近年来受到人们的广泛关注。目前，较为成熟的蓄热技术为熔盐双罐蓄热，但其蓄热成本较高，寻求单罐蓄热是人们的研究目标。　　本文研究选择单质熔融盐LiNO3作为蓄热介质，在单罐底部布置加热棒对罐内熔盐进行加热，分析底部加热方式条件下，单罐蓄热器内熔盐蓄热传热规律。研究结果表明:熔盐在蓄热过程中，经历了固态显热、相变潜热及液态显热的蓄热过程，且熔盐融化过程中存在过热现象，融化温度（267℃左右）远高于其熔点(254.6℃)。蓄热结束后，对罐内熔盐进行自然冷却，结果表明散热过程中出现过冷现象，凝固温度（245℃左右）低于熔盐自身熔点。　　在高温熔融盐蓄热罐中布置浸没式换热器，分析释热介质流过浸没式螺旋盘管换热器时罐内熔盐释热现象，测试分析释热过程中罐内熔盐温度及换热器出口空气温度随时间的变化，确定释热过程罐内熔融盐瞬态自然对流传热规律，建立罐内熔融盐温度及换热器出口空气温度随时间的瞬态变化规律。研究结果表明，释热过程中罐内熔盐温度随时间逐渐降低，换热器出口温度受熔盐侧熔盐自然对流影响在很短时间内升至最大值，之后随着释热时间延长逐渐降低。　　在单罐蓄热器内布置圆柱形隔板，将螺旋盘管换热器布置在圆柱形隔板与罐壁形成的环形通道内，实验分析圆柱形隔板调节流场前后单罐熔融盐蓄热性能。实验结果表明，圆柱形隔板起到了罐内熔盐流场调节作用，进而提高了螺旋盘管内释热介质出口温度、释热换热量以及换热器的瞬时效率，缩短了取热时间。　　改变释热介质进出螺旋盘管换热器的方向，研究其对单罐内熔融盐释热传热规律影响。并与加圆柱形隔板对单罐内熔融盐释热传热规律的影响比较，进行了三种不同取热条件下熔盐的释热规律实验研究，通过对单罐内熔盐温度分布、释热介质出口温度、释热换热量、能量释放率及释热换热器的瞬时效率五个评价指标对单罐蓄热系统释热性能进行分析。结果表明，单罐系统内布置圆柱形隔板，且释热介质从换热器顶部流入、底部流出的取热形式，熔盐温度出现微小分层，释热介质出口温度及释热换热量均达到最高，盘管换热器的瞬时效率最高，取热时间最短。　　通过实验与理论计算对比，分析了四种取热条件下单罐内熔盐温度及释热介质出口温度随时间的变化。结果发现，单罐内蓄热介质熔盐温度和释热介质出口温度理论值与实验值符合良好，最大偏差在10％以内。　　通过对释热介质空气从螺旋盘管换热器顶部进入、底部流出条件下熔融盐释热传热进行数值模拟，证实圆柱形隔板可以起到调节熔盐流场的作用，并且能够增大罐内熔盐流动速度，增强自然对流传热强度，从而使换热器出口温度增大。添加隔板前后单罐内熔融盐自然对流传热Nu数与实验拟合关联式Nu=0.00458Ra0.27395和Nu=0.0255Ra0.2016符合良好，偏差在5％以内。　　本文研究单罐内熔融盐蓄热与释热传热规律，为熔融盐单罐蓄热系统设计提供了理论依据。